DS1820及其高精度温度测量的实现

DS1820

集成电路应用

及具高精度温度侧一回实现长春市华新技术研究开发中心摘要结合数字温度传感器、

贾振国,

在水轮发电机组轴瓦温度测量中的应用经验实现轴瓦温度高精度高可靠性测量的可行性方案。

提出了用

关键词

数字温度传感器

高精度,

温度测量光刻刻位

在传统的模拟信号远距离温度测量系统中需要很好的解决引线误差补偿问题多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,

、

才能够达到较高的测量精度,

。

我们在为某水电站开,

发水轮发电机组轴瓦温度实时监测系统时为了克服上面提到的三个问题采用了新型数字温度传感

器上,

,

在对其测温原理进行详细分析的基础测量精度的方法以上,,

提出了提高的测量精度由”

使。

忿口供电方方式检测

智刊付仔拼拼

二

及单线线

接口位

发生器

图

内部结构框图

提高到

“

取得了良好的测温效果

测温原理如图

所示,

。

图中低温度系数晶

简介是美国数字式温度传感器专利技术比,,

振的振荡频率受温度影响很小用于产生固定频率的半导体公司生产的可组网在其内部使用了在板。

脉冲信号送给计数器,

。

高温度系数晶振随温度变化的脉

其振荡率明显改变所产生的信号作为计数器冲输人。

。

全部传感元件及转换电路集成在与其它温度传感器相在与微处理器

计数器。

和温度寄存器被预置在一

所对

形如一只三极管的集成电路内

应的一个基数值,

计数器,

对低温度系数晶振产生的的预置值减到的预置将重新,

具有以下特性独特的单线接口

脉冲信号进行减法计数当计数器方式,

时温度寄存器的值将加被装入计数器,,

计数器

连接时仅需要一条的双向通讯。

口

线即可实现微处理器与,

重新开始对低温度系数晶振产生的

脉冲信号进行计数如此循环直到计数器支持多点组网功能多个可以。,,,

计数到

时停止温度寄存器值的累加此时温度寄存器中的数值即为所测温度的预置值以。。

并联在唯一的三线上实现多点测温测温范围一。

。

图

中的斜率累加器用于补偿和,

在使用中不需要任何外围元件一“,

修正测温过程中的非线性其输出用于修正计数器在正常测温情况下,

固有测温分辨率。

的测温分辩率

为

,

测量结果以

位数字量方式串行传送所示。

位数据格式表示其中最低有效位岱“

,

由比较

内部结构框图如图

器进行机外围芯片

比较

,

当计数器接口,

中的余值转化成温存储器和。

接上页或流程控制,

,

包括

。

对

和,

存储器均可通过,

进行重新编程内的,

另外还可由,

栏可暂不设置采用当前的内定值即可并返回至链路设置对话窗。

控制器来编程存储器,

和

利用在一个块内执行程序,

编程擦除另一或第二存

同步骤按,

,

右击鼠标

,

此时选

,

然后

个块的方法新。

也可完成对整个片内存储器内容的更个块和的

按钮即可开始在线编程点击按钮的文件,,

。

存储器的,

保存当前的配置信息栏将所配置的信息,

储器取决于所使用器件的型号灵活性。

个块均可分别

至扩展名为调人使用。

以便下次调用时通过

被擦除和编程从而为用户的应用设计带来了很大的参考文献

显示框下的

系列芯片为真正的在系统可编程单片限公司,

系列数据手册

武汉力源电子股份有一一

收稿日期

《电子技术应用》

年第

期

DS1820

集成电路应用预置

表比较

直读测温结果与计算测温结果数据比较次数)}},、

低温度系数晶振

预置

直读

州余

每度

实际二},、}内

置位清除

只

温度寄存器

计数器

图

测温原理框图“

度后低于

时

,

清除温度寄存器的最低位

玲“,

,

当计数器

中的余值转化成温度后高于

使用中注意事项虽然具有测温系统简单、

置位温度寄存器的最低位位数据格式如下‘…

巧‘

,

如一

“

测温精度高连

、

对应的

接方便

、

占用

口

线少等优点但在实际应用中也应注

,

‘

‘

‘

,

‘

…“

意以下几方面的问题较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补

提高

测温精度的途径高精度测温的理论依据正常使用时的测温分辨率为,

偿由于,

与微处理器间采用串行数据传送因,

此在对这对,

,

进行读写编程时必须严格的保证读。

,

写时序否则将无法读取测温结果

在使用

、

于水轮发电机组轴瓦温度监测来讲略显不足

,

在对的测

等高级语言进行系统程序设计时分最好采用汇编语言实现在。

,

对

操作部

测温原理详细分析的基础上

,

我们采取直接,

读取

内部暂存寄存器的方法将“

的有关资料中均未提及单总线上

温分

辨率提高到

一

,

“

所挂所示其中,

数量问题,

,

容易使人误认为可以挂任意。

内部暂存寄存器的分布如表第字节存放的是当温度寄存器停止表增值时计数器计数剩余值第对应的计数值,,

多个挂,

在实际应用中并非如此个时,

当单总线上所

超过。

就需要解决微处理器的总线

暂存寄存器分布寄存器内容字节地址八勺温度最低数字位温度最高数字位高温限值低温限值保留保留计数剩余值每度计数值校验)一,、

驱动问题这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意连接,

的字这

,

的总线电缆是有长度限制的。

。

试,

节存放的是每度所样我们就可以通过下面的方法获得高

验中当采用普通信号电缆传输长度超过取的测温数据将发生错误,

时读

当将总线电缆改为双绞线,

带屏蔽电缆时正常通讯距离可达,

当采用每米

绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时正常通讯距离进一步加长。

分辨率的温度测量结果。

这种情况主要是由总线分布电容使信号。

首先用

波形产生畸变造成的

因此在用,

进行长距离

提供的读暂存寄存器指令读出以温度整数部分的计数剩余值,

测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹

配问题为分辨率的温度测量结果然后,,

。

“

在,

测温程序设计中

,

向,

发出的返回信号。,

切去测量结果中的最低有效位巧。,,

得到所测实际每度,

温度转换命令后程序总要等待一旦某个,

然后再用“

指令读取计数器考虑到为进位界侮度、

接触不好或断线,

当程序读该这一

,

余

和每度计数值实际

时将没有返回信号点在进行定的重视。

程序进入死循环

测量温度的整数部分以限的关系实际温度实际二整数一

“

硬件连接和软件设计时也要给予一

可用下式计算得到每度一余

测

表方法得到的测温数据比较通过比较可以看出计算,,

数据比较为采用直接读取测温结果方法和采用计算测温中不仅是可行的的测温分辨率。,

参考文献何立民单片机应用技术选编,

北京北京航空天大学出版社航斯托尔工业抗干扰的理论与实践北京国防工业出版社,

一

方法在提高

也可以大大的,

收稿日期

一

一

《电子技术应用》

年第

期

四通工控

一

软起动器经销商

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/44j4.html